题目内容

两个氘核发生了如下反应:
 
2
1
H+
 
2
1
H→
 
3
2
He+
 
1
0
n,已知反应过程中放出的核能为3.26MeV(已知1u对应的能量为931.5MeV)
(1)计算上述反应过程中的质量亏损;
(2)若反应是两个氘核以0.17MeV的动能相向对心碰撞造成的,并且释放的核能全部转化为氦核和中子的机械能,求反应中产生的氦核和中子的动能.
分析:(1)根据爱因斯坦质能方程求出反应过程中的质量亏损.
(2)根据动量守恒定律求出反应后氦核和中子的动能之比,结合能量守恒定律求出氦核和中子的动能.
解答:解:(1)由质能方程得△E=△mc2
  得△m=
3.26
931.5
u=0.0035u
(2)生成的氦核和中子动量大小相等即
2m1Ek1
=
2m2Ek2

  
Ek1
Ek2
=
m2
m1
=
1
3

根据题意有2Ek+△E=Ek1+Ek2=3.6Mev
解得 Ek1=0.9MeV   Ek2=2.7MeV.
答:(1)上述反应过程中的质量亏损为0.0035u.
(2)反应中产生的氦核和中子的动能分别为0.9MeV,2.7MeV.
点评:本题综合考查了动量守恒定律和能量守恒定律,以及需掌握爱因斯坦质能方程.
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